题目内容

17.如图所示,两带电的金属球在绝缘的光滑水平面上沿同一直线相向运动,A带电荷量为-q,B带电荷量为+2q,下列说法正确的是(  )
A.相碰前两球运动中动量不守恒
B.相碰前两球的总动量随距离的减小而增大
C.碰撞前后两球组成系统动量守恒
D.两球相碰分离后的总动量不等于相碰前的总动量,因为碰前作用力为引力,碰后为斥力

分析 分析系统的受力情况,根据动量守恒定律的条件可以判断动量是否守恒.

解答 解:将两球看作整体分析时,整体受重力支持力,水平方向不受外力,故整体系统动量守恒;故两球相碰分离后的总动量等于碰前的总动量;故C正确,ABD错误
故选:C

点评 本题要明确两球之间的弹力及库仑力均为内力,在分析动量是否守恒时不考虑内力.

练习册系列答案
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15.在验证“动量守恒定律”的实验中,实验器材有:斜槽轨道、两个大小相等质量不同的小球且m1>m2、重锤线、白纸、复写纸、圆规、毫米刻度尺.实验装置及实验中小球运动轨迹及平均落点的情况简图如图甲所示,调节斜槽轨道,使轨道末端水平.
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量A(填选项前的序号)间接地解决这个问题:
A、小球做平抛运动的射程
B、小球开始释放的高度h
C、小球抛出点距地面的高度H
(2)图乙中O点是小球抛出点在地面上的投影,实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP,然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分末端,再将入射小球m1从斜轨上S位置由静止释放,与小球m2相碰,并多次重复.接下来要完成的步骤是ADE(填选项前的序号);
A、用天平测量两个小球的质量m1、m2
B、测量小球m1开始释放的高度h
C、测量抛出点距地面的高度H
D、分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E、测量平抛射程OM、ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为m1OP=m1OM+m2ON(用(2)中测量的量表示);
(4)若OP、OM与ON的长度满足关系式ON=OM+OP,则两球是弹性碰撞;
(5)经测定,m1=20.0g,m2=10.0g,小球落地点的平均位置到O点的距离如图乙所示.由图可知:OM=18.50cm,OP=45.00cm,ON=53.00cm;碰撞前后m2的动量分别为p1、p1′,碰撞结束时m2的动量为p2′,则碰撞前、后总动量的比值$\frac{{p}_{1}}{{{p}_{1}+p}_{2}}$=1;
(6)有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变,可以使被撞小球做平抛运动的射程增大.请你用(5)中已知得数据,分析和计算出被撞小球m2平抛运动射程ON的最大值为60.00cm.

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